特許ウォッチ

公開番号2023079486
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-08
出願番号2021192976
出願日2021-11-29
発明の名称触覚提示装置
出願人上海天馬微電子有限公司
代理人藤央弁理士法人
主分類G06F 3/041 20060101AFI20230601BHJP(計算;計数)
要約【課題】パネルの表面の触覚提示領域において、触覚を与える位置を適切に制御する。
【解決手段】触覚提示装置は、パネルと、パネルの第1端部を固定支持する第1支持部と、パネル上においてユーザによるタッチの対象となる対象領域を挟んで第1支持部と対向する位置に配置された振動発生装置と、振動発生装置に駆動信号を与える駆動制御装置と、を含む。駆動制御装置は、振動発生装置のみを振動させて、対象領域を含む振動発生装置と第1端部との間の領域に、定在波を形成する。振動発生装置からの伝搬波の第1端部における第1振動反射率は負である。振動発生装置を挟んで、第1端部の反対側のパネルの第2端部における振動発生装置からの伝搬波の第2振動反射率は、第1振動反射率より大きい。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
触覚提示装置であって、
パネルと、
前記パネルの第１端部を固定支持する第１支持部と、
前記パネル上において、ユーザによるタッチの対象となる対象領域を挟んで、前記第１支持部と対向する位置に配置された振動発生装置と、
前記振動発生装置に駆動信号を与える駆動制御装置と、
を含み、
前記駆動制御装置は、前記振動発生装置のみを振動させて、前記対象領域を含む前記振動発生装置と前記第１端部との間の領域に、定在波を形成し、
前記振動発生装置からの伝搬波の前記第１端部における第１振動反射率は負であり、
前記振動発生装置を挟んで、前記第１端部の反対側の前記パネルの第２端部における前記振動発生装置からの伝搬波の第２振動反射率は、前記第１振動反射率より大きい、
触覚提示装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の触覚提示装置であって、
前記第２振動反射率の絶対値は、前記第１振動反射率の絶対値より小さい、
触覚提示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の触覚提示装置であって、
前記第２端部を支持する第２支持部をさらに含み、
前記第２支持部の前記パネルと接触する部分の弾性率は、前記第１支持部の前記パネルと接触する部分の弾性率より小さく、
前記第２支持部の前記パネルと接触する部分の粘性率は、前記第１支持部の前記パネルと接触する部分の粘性率より小さい、
触覚提示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の触覚提示装置であって、
前記駆動制御装置は、
前記パネル上で検出された複数の同時タッチ位置において、触覚不提示のタッチ位置を決定し、
前記触覚不提示のタッチ位置が節となる定在波が生成されるように前記振動発生装置を駆動制御する、
触覚提示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の触覚提示装置であって、
前記駆動制御装置は、前記触覚不提示のタッチ位置が節となる複数の定在波において、前記振動発生装置の振動が基準振動数に最も近くなる定在波を選択し、
前記基準振動数において、前記振動発生装置から伝搬波と前記第２端部での反射波とは、前記振動発生装置と前記第１端部との間で強め合う、
触覚提示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の触覚提示装置であって、
前記第２振動反射率は正であり、
前記振動発生装置の中心と前記第２端部における反射端との間の距離は、前記振動発生装置により発生する定在波の波長の（ｎ／２－１／６からｎ／２＋１／６）倍であり、ｎは０以上の整数である、
触覚提示装置。
【請求項７】
請求項５に記載の触覚提示装置であって、
前記第２振動反射率は負であり、
前記振動発生装置の中心と前記第２端部における反射端との間の距離は、前記振動発生装置により発生する定在波の波長の（ｎ／２＋１／１２からｎ／２＋５／１２）倍であり、ｎは０以上の整数である、
触覚提示装置。
【請求項８】
請求項４に記載の触覚提示装置であって、
前記振動発生装置は、前記対象領域を挟んで前記第１支持部と対向する位置に配置された第１内部振動装置と第２内部振動装置とを含み、
前記第１内部振動装置は、前記第２内部振動装置と前記対象領域との間に配置され、
前記駆動制御装置は、前記触覚不提示のタッチ位置が節となる複数の定在波において、前記振動発生装置の振動が基準振動数に最も近くなる定在波を選択し、
前記基準振動数において、前記第１内部振動装置からの伝搬波と前記第２内部振動装置前記第２端部での反射波とは、前記振動発生装置と前記第１端部との間で強め合う、
触覚提示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の触覚提示装置であって、
前記第１内部振動装置と前記第２内部振動装置との間の距離は、前記振動発生装置により発生する定在波の波長の（ｎ／２＋１／６からｎ／２＋１／３）倍であり、ｎは０以上の整数である、
触覚提示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の触覚提示装置であって、
前記振動発生装置は第１振動発生装置であり、
前記触覚提示装置は、第２振動発生装置と第２支持部をさらに含み、
前記第１振動発生装置は、前記パネルの第１辺の近傍に配置され、
前記第２振動発生装置は、前記第１辺の前記パネルの隣接辺の近傍に配置され、
前記第２支持部は、前記対象領域を挟んで、前記第２振動発生装置と対向する位置に配置され、
前記駆動制御装置は、前記第１振動発生装置と前記第２振動発生装置から選択した一方のみを駆動する、
触覚提示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、触覚提示装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン及びカーナビゲーション等、タッチパネルを搭載する電子機器が普及している。ユーザが、タッチパネルを介して表示されるユーザインタフェースに含まれるアイコン等のオブジェクトを操作した場合、電子機器は、当該オブジェクトに対応する機能を作動させる。
【０００３】
タッチパネルの表面は一様に硬いため、ユーザの指がタッチパネルのどの部分に触れても同じ触覚を与える。そのため、オブジェクトの存在を知覚させる、又は、オブジェクトに対応する機能が作動した場合そのための操作を受け付けたことを知覚させる、フィードバックを、ユーザに提供する技術が知られている。当該技術は、タッチパネルの表面を振動させることで、タッチしている指に触覚を提示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０１１／０１１５７３４号
米国特許出願公開第２０２０／００８１５４２号
特開２０１７－４９８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
触覚提示装置において、パネル上の特定の領域がタッチされた場合に触覚を提示し、それらの領域外では触覚を提示しないことが求められることがある。例えば、タッチパネル付き表示装置において、ユーザの選択肢を示すＵＩ（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）部品と、それ以外の背景領域が表示されることがある。ＵＩ部品の一つがユーザによりタッチされると、表示装置を含むシステムは、タッチされたＵＩ部品に応じた処理を行う。このような構成において、システムは、ＵＩ部品において触覚を提示し、背景領域においては触覚を提示しない。
【０００６】
上記例において、ＵＩ部品と背景領域とが、異なる指によって同時にタッチされることがある。このような場合、システムは、ＵＩ部品をタッチしている指には触覚を与え、背景領域をタッチしている指には触覚を提示しないことが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様の触覚提示装置は、パネルと、前記パネルの第１端部を固定支持する第１支持部と、前記パネル上においてユーザによるタッチの対象となる対象領域を挟んで前記第１支持部と対向する位置に配置された振動発生装置と、前記振動発生装置に駆動信号を与える駆動制御装置と、を含む。前記駆動制御装置は、前記振動発生装置のみを振動させて、前記対象領域を含む前記振動発生装置と前記第１端部との間の領域に、定在波を形成する。前記振動発生装置からの伝搬波の前記第１端部における第１振動反射率は負である。前記振動発生装置を挟んで、前記第１端部の反対側の前記パネルの第２端部における前記振動発生装置からの伝搬波の第２振動反射率は、前記第１振動反射率より大きい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様は、パネルの表面の触覚提示領域において、触覚を与える位置を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本明細書の一実施形態に係る触覚提示装置の斜視図を示す。
図１ＡにおけるＩＢ－ＩＢ切断線での触覚提示装置の断面図を示す。
本明細書の一実施形態に係る触覚提示装置１０の構成例を模式的に示す。
触覚提示装置１０の駆動制御を説明するための模式図である。
波形合成装置による駆動信号の生成及び振動発生装置の振動による定在波を説明するための模式図である。
触覚提示パネルにおけるパネル面の定在波の振動を模式的に示す。
定在波の周波数と、定在波の節の位置との関係を模式的に示す。
自由端の定在波の腹振幅及び節振幅の実験結果のグラフを示す。
固定端の定在波の腹振幅及び節振幅の実験結果のグラフを示す。
吸収端の定在波の腹振幅及び節振幅の実験結果のグラフを示す。
制御回路による上記方法を説明するための図である。
振動発生装置側端が自由端の特性を有し、その反射率が正である構成における、振動発生装置の位置を示す。
図９の状態において、振動発生装置が振動を開始してからの伝搬波、反射波及び合成波の変化を示す。
振動発生装置側端が固定端の特性を有し、その反射率が負である構成における、振動発生装置の位置を示す。
図１１の状態において、振動発生装置が振動を開始してからの伝搬波、反射波及び合成波の変化を示す。
直列に配列された振動発生装置を含む触覚提示装置の構成例を模式的に示す。
本明細書の一実施形態に係る触覚提示装置の構成例の動作を示す。
本明細書の一実施形態に係る触覚提示装置の構成例の動作を示す。
は、本明細書の一実施形態に係る触覚提示装置の構成例の動作を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、図面を参照して実施形態を具体的に説明する。各図において共通の構成については同一の参照符号が付されている。説明をわかりやすくするため、図示した物の寸法、形状については、誇張して記載している場合もある。
（【００１１】以降は省略されています）

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